电子技术基本理论与技能 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:231

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出版时间:2010-6

价格:28.00元

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isbn号码:9787118068689

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机械设计与制造技术：现代工业的基石 图书名称：机械设计与制造技术 图书简介 本书旨在全面系统地阐述现代机械设计与制造领域的核心理论、关键技术与工程实践，为读者构建一个坚实而全面的知识体系。内容涵盖了从基础的材料力学、机械原理到先进的计算机辅助设计（CAD/CAE/CAM）、智能制造与增材制造等前沿方向。我们深入剖析了现代机械系统复杂性背后的规律，强调理论指导实践、工程创新驱动发展的理念。 --- 第一部分：机械设计理论基础与材料科学（The Fundamentals of Mechanical Design and Materials Science） 本部分是理解所有复杂机械系统的基石。我们首先回顾和深化了材料科学在机械工程中的应用，不仅仅停留在传统的金属材料，更拓展至高分子复合材料、智能材料在极端工况下的性能分析与选择。 1. 机械设计基础理论的深化： 工程力学的新视角： 重点讲解了接触应力分析（如Hertz接触理论的扩展应用）、疲劳损伤的微观机制与寿命预测模型（包括高周疲劳、低周疲劳及多轴疲劳的现代判据）。结构在动态载荷下的非线性响应分析被置于重要位置。 机械零部件的可靠性设计： 引入概率论和可靠性理论（如Weibull分布）来评估和设计关键零部件，如轴承、齿轮和联轴器。详细讨论了失效模式与影响分析（FMEA）在设计初期的应用流程。 摩擦、磨损与润滑： 超越传统的边界润滑理论，深入探讨了混合润滑区、干摩擦的物理化学过程，以及新型自润滑材料在极端环境（如真空、高温、生物兼容环境）中的应用策略。 2. 先进工程材料的特性与应用： 结构材料的选择与优化： 详细分析了高强度钢、钛合金、镍基高温合金在航空航天、能源装备中的应用限制与优势。对新型轻量化材料（如碳纤维增强复合材料CFRC）的铺层设计、界面力学和损伤容限进行了深入论述。 功能材料与智能响应： 探讨了形状记忆合金（SMA）、压电材料在主动减振、自适应结构控制中的集成设计方法。材料的微观结构如何影响宏观机械性能的量化关系是本章的重点。 --- 第二部分：现代机械系统设计与分析（Modern Mechanical System Design and Analysis） 本部分聚焦于如何将基础理论转化为可制造、高性能的实际产品，强调数字化工具在设计流程中的核心作用。 3. 计算机辅助设计（CAD）与建模技术： 参数化与特征建模： 讲解了从二维草图到三维实体模型的构建流程，并重点阐述了基于设计意图的参数化建模技术，如何实现设计的快速迭代和配置管理。 工程图学的数字化表达： 探讨了基于模型的定义（MBD）和产品制造信息（PMI）的集成，描述了如何通过三维模型直接传递设计、制造和检验所需的所有信息，以取代传统二维图纸。 4. 机械系统仿真与分析（CAE）： 有限元分析（FEA）的精深应用： 不仅停留在静力学分析，重点讲解了模态分析、瞬态动力学分析、屈曲分析及热-结构耦合分析的设置、求解器选择和结果后处理的关键技巧。讨论了网格质量对仿真精度影响的敏感性分析。 多体动力学（MBD）仿真： 针对复杂的运动机构（如机器人、汽车悬架系统），讲解了如何建立精确的多体动力学模型，分析瞬时速度、加速度、力和力矩的传递过程，并与有限元分析进行协同仿真（Co-Simulation）。 5. 机构学与运动控制： 复杂机构的综合设计： 深入分析了并联机构、度（DOF）控制、运动学逆解与正解的求解算法。特别关注了柔顺机构（Compliant Mechanism）的设计原理及其在微纳操作中的潜力。 控制系统的集成： 简要介绍了机械系统与反馈控制（PID、鲁棒控制等）的接口要求，强调机械结构刚度、阻尼对整体系统稳定性的影响。 --- 第三部分：先进制造技术与过程控制（Advanced Manufacturing Technologies and Process Control） 现代机械的性能往往受制于其制造精度和制造工艺的可行性。本部分全面覆盖了传统精密制造与新兴的智能制造技术。 6. 现代切削与成形工艺： 精密加工的理论与实践： 详细分析了切削过程中的力学模型、热力耦合效应及刀具磨损机理。重点讨论了五轴联动加工、高速/高精度加工（HSC/HPC）中刀具路径的优化算法。 特种加工技术： 阐述了电火花加工（EDM）、激光加工、超精密磨削等非传统加工方法的适用范围、工艺参数控制和表面完整性评价。 7. 增材制造（AM）/3D打印技术： 材料、工艺与结构设计： 详细对比了金属增材制造（如SLM、EBM）和高分子增材制造（如SLA、FDM）的物理基础和材料特性。 面向增材制造的设计（DfAM）： 这是本章的核心。讲解了如何利用AM的自由度优势，进行晶格结构设计、拓扑优化结构的应用，以及如何处理增材制造带来的残余应力、孔隙率等固有缺陷。 8. 制造过程的数字化与智能化： 制造执行系统（MES）与数据集成： 探讨了车间级的信息流管理，如何将设计信息转化为可执行的机器指令。 工业物联网（IIoT）与状态监测： 介绍了传感器技术在机床和工件上的应用，如何通过实时数据分析（如振动信号、声发射信号）进行预测性维护（PdM），以最大化设备综合效率（OEE）。 --- 第四部分：系统集成与工程实践（System Integration and Engineering Practice） 本部分将理论与实践紧密结合，强调跨学科的系统集成能力。 9. 机械系统的集成与装配： 公差与配合的系统化管理： 深入探讨了尺寸链分析、几何尺寸与公差（GD&T）在确保零部件可互换性和最终装配功能一致性中的作用，超越了简单的单件配合分析。 装配工艺设计： 讨论了自动化装配的可行性分析、夹具和检具的设计原则，以及无损检测（NDT）技术在质量控制中的应用。 10. 机械产品的全生命周期管理（PLM）： 从概念到报废的工程流程： 概述了现代产品开发中的阶段性评审（如PDR, CDR）。 可维护性、可制造性与可装配性设计（DFMA）： 强调设计阶段就必须考虑产品的维护成本、生产效率和环境影响，以实现真正的工程优化。 --- 本书特色： 本书的编写注重工程思维的培养，大量采用真实的工业案例进行分析和求解。每一章节后都附有复杂的工程计算题和需要运用现代仿真软件完成的综合性设计任务，旨在让读者不仅掌握“是什么”，更能理解“如何做”和“为什么这样做”。它不仅是机械类专业学生的教科书，也是一线工程师、研发人员提升复杂机械系统设计与制造能力的实用参考手册。

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